AS离子注入硅化钛自对准MOS器件技术研究

本工作研究了同时形成polycide栅,源/漏硅化钛接触和浅PN结的MOS器件制造技术。实验结果表明,通过硅化钛薄膜注入As,并利用NH_3等离子体辅助热退火(NPTA)工艺,可制备性能良好的MOS晶体管。以注入杂质的硅化钛薄膜作为杂质源,在一次高温退火过程中同时完成杂质的再分布和低电阻率硅化钛的形成,得到结深小于0.1μm,硅化钛电阻率24μΩ·cm。NPTA退火工艺有效地抑制了Ti/Si和Ti/poly-Si固相反应过程中硅化钛的横向生长,从而获得了自对准程度很高的硅化钛接触和互连。     

钒离子注入硅合成硅化钒薄层

用大束流密度的钒金属离子注入硅，能够直接合成性能良好的薄层硅化物，随束流密度的增加，硅化钒相生长，薄层硅化物的方块电阻Ｒｓ明显下降吵流密度为２５μＡ／ｃｍ＾２时，Ｒｓ达到最小值２２Ω／□，说明连续的硅化物已经形成。Ｘ衍射分析表明，注入层中形成了Ｖ３Ｓｉ、Ｖ５Ｓｉ３、Ｖ３Ｓｉ５和ＶＳｉ２四种硅化钒。经过退炎后，Ｒｓ明显地下降，Ｒｓ最大可降到９Ω／□，电阻主可小到７２μΩｍ，说明硅化钒薄层质量得到了进     

用硅化物作注入阻挡层形成浅结

本文介绍一种在n型Si衬底上制备浅p~+-n结的方法。在Si衬底上通过固相反应形成一定厚度的TiSi_2薄膜后,穿过TiSi_2层进行离子注入掺杂,经快速热退火可形成浅P~+-n结。TiSi_2薄膜既作为离子注入时的阻挡层,减小离子注入深度,又作为器件的电极及互联引线。这是一种自对准工艺。     

用XPS研究快速热退火形成TiSi_2的热氧化

用XPS结合AES、SEM、XRD分析研究了快速热退火形成的TiSi_2经100—1000℃、20—60 的热氧化行为.TiSi_2表面由SiO_2+ TiO_2组成的混合层随着氧化温度的升高或是氧化时间的延长向SiO_2层过渡.提出一个“氧化时间两个阶段”的模型解释了实验结果.     

铂—硅合金形成硅化铂的研究

本文对 PtSi 红外肖特基势垒探测器中硅化铂薄层(～20nm)进行了分析,比较了不同制作条件 PtSi 薄层的化学组成以及有关元素在薄层中的纵向分布等情况,提出了良好的硅化铂薄层的形成条件,并测出了以此条件制作的 PtSi 红外肖特基势垒探测器参数 D~*=2.8×10~(10)cm·H_z~(1/2)W~(-1),势垒高度φ_(ms)=0.21eV。     

掺Pt对Si(100)上形成的NiSi薄膜应力的影响

利用在线应力测试技术表征了掺入Pt后对镍硅化物薄膜应力性质的影响.通过改变NiSi薄膜中Pt含量以及控制热处理的升温、降温速率实时测量了薄膜应力,发现在Si(100)衬底上生长的纯NiSi薄膜和纯PtSi薄膜的室温应力主要是热应力,且分别为775MPa和1.31GPa,而对于Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜,室温应力则随着Pt含量的增加而逐渐增大.应力随温度变化曲线的分析表明,Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜的应力驰豫温度随Pt含量的增加,从440℃(纯NiSi薄膜)升高到620℃(纯PtSi薄膜).应力驰豫温度的变化影响了最终室温时的应力值.     

掺Pt对Si(100)上形成的NiSi薄膜应力的影响

利用在线应力测试技术表征了掺入Pt后对镍硅化物薄膜应力性质的影响.通过改变NiSi薄膜中Pt含量以及控制热处理的升温、降温速率实时测量了薄膜应力,发现在Si(100)衬底上生长的纯NiSi薄膜和纯PtSi薄膜的室温应力主要是热应力,且分别为775MPa和1.31GPa,而对于Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜,室温应力则随着Pt含量的增加而逐渐增大.应力随温度变化曲线的分析表明,Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜的应力驰豫温度随Pt含量的增加,从440℃(纯NiSi薄膜)升高到620℃(纯PtSi薄膜).应力驰豫温度的变化影响了最终室温时的应力值.     

硅化铱肖特基势垒红外焦平面阵列技术

本文讨论了硅化铱肖特基势垒红外探测器(IrSi-SBIRD)的典型结构和其制作技术;评述了硅化铱肖特基势垒红外焦平面阵列(IrSi-SBIRFPA)的现状。     

F~＋＋B~＋双注入浅结研究

对不同条件的Ｆ＋＋Ｂ＋双注入样品和对应能量的Ｂ＋和ＢＦ２＋注入样品，作１１００℃．１０秒的瞬时热退火，然后用扩展电阻仪测量其载流子分布和结深．结果显示，用１e１５／ｃｍ２的Ｆ＋预注入能有效地抑制低能Ｂ＋注入的沟道效应，获得陡直的浅结．对样品的结特性测试表明，Ｆ＋＋Ｂ＋双注入样品的结漏电与Ｂ＋注入样品一致，小于对应能量的ＢＦ２＋注入样品．ＲＢＳ／Ｃ分析表明，只要在材底近表面附近单晶中有高浓度的间隙原子区，就能抑制低能Ｂ＋注入的沟道效应，并非必需使衬底达到预非晶状态     

钛溅射和硅化钛形成在硅中引进深能级的研究

利用DLTS技术详细研究经钛溅射和RTA950℃处理在n型和p型硅里引进的深能级.结果表明在n型硅里有二个,在p型硅里有三个深能级生成.这些能级的浓度在10~(13)—10~(14)cm~(-3)之间.它们的产生可归因于替位钛原子,钛与RTA相互作用的络合物.     

二硅化钨形成、结构和电性质的研究

本文报道用As离子束混合形成WSi_2的结构和电性质的研究结果。指出在衬底温度350℃下注入,WSi_2的形成温度可大大降低.WSi_2薄膜电阻率随后退火温度的变化与微结构有关.淀积薄膜过程中引入的氧杂质限止晶粒生长,影响WSi_2薄膜的电阻率.观察到退火过程中氧杂质和注入As离子的再分布和严重丢失.进一步讨论了离子束混合形成硅化物的机理.     

用透表法研究硅化钯二极管SBD与EBIC法的比较

应用透表法研究硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管（SBD）比应用EBIC法研究它的p-n结特性，尤其结深时更有明显优势：样品不需要特殊制作；无损检测方法，容易操作和使用；获得的图像十分清晰。     

全硅化物金属栅MOS电容的C-V测量技术研究

本文研究了薄栅氧MOS电容C-V特性测量方法和电容模型的适用性。当氧化层漏电较大时,采用二元并联或二元串联简单模型不能准确测量得到MOS电容真实值,需采用并联电导和串联电阻的三元模型或进一步考虑串联电感的四元模型,进行双频率测试。本文在Ni全硅化物（FUSI）金属栅MOS结构上用双频率技术分别采用三元和四元模型进行了测量,结果表明,三元模型测量得到MOS电容仍具有一定的频率依赖性,而采用四元模型得到的MOS电容几乎没有频率依赖性,即更接近于真实值。本文还分析和试验了Ni FUSI栅MOS电容的面积对测试准确度的影响。结果表明,减小MOS电容的面积,可以有效地减小电容模型损耗因子,提高测量准确度,电容频率依赖性降低,在一定条件下,采用简单二元串联模型就可以得到可靠的C-V特性曲线。用考虑量子效应修正的NCSU C-V计算软件分析获得的电容值可计算出栅介质厚度。另外,本文研究了超薄栅氧上Ni FUSI栅MOS电容的准静态C-V测试和光照高频C-V测试。结果表明,对于超薄栅氧由于其漏电增大,其漏电流已明显干扰准静态C-V测试中的位移电流,严重影响电容测试的准确性;而采用光照高频C-V可避免漏电流的影响,较准确地测得MOS电容的低频C-V特性,为全硅化反应完成与否提供判断依据,为研究SiO2/Si界面态特性提供工具和手段。     

硅化铂红外焦平面探测器性能改进技术分析

硅化铂红外焦平面探测器具有响应光谱宽、规模大、均匀性好、时间稳定性高、制造成本低等优点,在多/宽光谱成像、激光探测、天文观测、医疗检测等领域具有应用潜力,但NETD 100 mK 的灵敏度对其广泛应用有一定的限制。文中从该探测器的量子效率和填充因子两方面总结和分析了国内外的改进技术,重点分析了光腔结构、多孔硅结构、重掺杂P+和合适硅化铂膜厚提高量子效率的机理,并定量比较了提升幅度:多孔硅结构提升幅度最大,在波长4 m 处的量子效率可达27%;相比内线转移CCD,电荷扫描器件、曲流沟道CCD 和混合读出结构均能改善填充因子,其中混合读出结构的填充因子可提高为80%。微透镜列阵能将填充因子提高到85%以上。     

GexSi1—x／Si异质结大截面脊形BOA型光开关的模型分析及设计

本文提出了一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型）模型分析方法。该方法采用等离子体色散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注入原理分析了开关的电学性质；并根据大截面单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．１Ｓｉ０．９／Ｓｉ异质结ＢＯＡ开关的结构参数和电学参数。